CN111900894B - 可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器的开关控制方法 - Google Patents

可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器的开关控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器及其开关控制时序，其中，逆变器包括直流电容支路、桥臂开关组、续流开关组和辅助谐振网络。本发明通过加入由全控开关、谐振电容和谐振电感组成的谐振网络，并配合开关控制时序，在逆变器全功率因数运行范围内，电网电压与进网电流同向区域可实现桥臂开关管S1～S4的零电压开通和零电压关断、辅助开关管S1a和S2a的零电流开通；电网电压与进网电流反向区域可实现续流开关管Sf1～Sf4的零电压开通和零电压关断、辅助开关管S1b和S2b的零电流开通。本发明使非隔离并网逆变器在全功率因数运行范围内均可大幅降低开关损耗，以维持高变换效率和电网无功支撑能力。

Description

可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器的开关控制 方法
技术领域
本发明属于高效并网逆变器拓扑技术领域，涉及一种可全功率因数运行非隔离并网逆变器的软开关技术。
背景技术
非隔离并网逆变器因不含变压器环节具有变换效率高，体积小，成本低等优势，目前在分布式光伏发电系统中占主导地位。软开关技术能够减小甚至消除开关损耗，同时柔化开关过程，可在不降低变换效率的情况下提高开关频率，从而大幅减小无源元件的体积和重量，推动逆变器向高效高功率密度方向发展。
随着光伏并网普及和接入比例的提高，一些国际标准如德国VDE-AR-N 4105标准，以及我国国家电网并网标准GB/T 33593-2017等都要求光伏并网逆变器具有一定的无功输出能力。但是，目前的非隔离逆变器软开关技术仅支持单位功率因数运行，如CN201811396501.0、ZL 2014 1 0687891.2、ZL 2014 1 0387704.9、ZL 2013 1 0135312.9等。因为在非单位功率因数下运行时功率开管的驱动时序发生变化，部分工作区域内原有的谐振模态将失效。
本发明构造新型谐振网络及其工作时序以适应并网功率因数的变化，使逆变器在保持软开关特性的同时具备无功输出能力，对提升其电网支撑能力具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了构造可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器的开关控制方法，以解决现有技术的上述不足。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器的开关控制方法，
一种可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器，包括直流电容支路、桥臂开关组、续流开关组和辅助谐振网络；
直流电容支路由第一直流电容Cdc1和第二直流电容Cdc2组成；
桥臂开关组由第一功率开关管S1和第一功率二极管D1的并联组合、第二功率开关管S2和第二功率二极管D2的并联组合、第三功率开关管S3和第三功率二极管D3的并联组合、第四功率开关管S4和第四功率二极管D4的并联组合构成；
续流开关组由第五功率开关管Sf1和第五功率二极管Df1的并联组合、第六功率开关管Sf2和第六功率二极管Df2的并联组合、第七功率开关管Sf3和第七功率二极管Df3的并联组合、第八功率开关管Sf4和第八功率二极管Df4的并联组合构成；
辅助谐振网络由第一辅助功率开关管S1a和第一辅助功率二极管D1a的并联组合、第二辅助功率开关管S1b和第二辅助功率二极管D1b的并联组合、第三辅助功率开关管S2a和第三辅助功率二极管D2a的并联组合、第四辅助功率开关管S2b和第四辅助功率二极管D2b的并联组合、第一辅助谐振电容C1a、第一辅助谐振电感L1a、第二辅助谐振电容C2a、第二辅助谐振电感L2a构成；
所述第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管Sf1、第六功率开关管Sf2、第七功率开关管Sf3、第八功率开关管Sf4、第一辅助功率开关管S1a、第二辅助功率开关管S1b、第三辅助功率开关管S2a、第四辅助功率开关管S2b为全控型器件；
所述第一直流电容Cdc1的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管S1和第三功率开关管S3的集电极、第一功率二极管D1和第三功率二极管D3的阴极、以及第一辅助功率开关管S1a的集电极和第一辅助功率二极管D1a的阴极；第二直流电容Cdc2的负端分别连接太阳能电池负输出端、第二功率开关管S2和第四功率开关管S4的发射极、第二功率二极管D2和第四功率二极管D4的阳极、以及第二辅助功率开关管S2a的发射极和第二辅助功率二极管D2a的阳极；
所述第一功率开关管S1的发射极分别与第一功率二极管D1的阳极、第二功率开关管S2的集电极、第二功率二极管D2的阴极、第五功率开关管Sf1的发射极、第五功率二极管Df1的阳极、第六功率开关管Sf2的集电极、第六功率二极管Df2的阴极相连接，以及连接第一进网滤波电感L1的一端；第三功率开关管S3的发射极分别与第三功率二极管D3的阳极、第四功率开关管S4的集电极、第四功率二极管D4的阴极、第七功率开关管Sf3的发射极、第七功率二极管Df3的阳极、第八功率开关管Sf4的集电极、第八功率二极管Df4的阴极相连接，以及连接第二进网滤波电感L2的一端；
所述第五功率开关管Sf1的集电极分别与第五功率二极管Df1的阴极、第七功率开关管Sf3的集电极、第七功率二极管Df3的阴极、以及第一辅助谐振电感L1a的第一端、第一辅助谐振电容C1a的第一端相连接；第六功率开关管Sf2的发射极分别与第六功率二极管Df2的阳极、第八功率开关管Sf4的发射极、第八功率二极管Df4的阳极、以及第二辅助谐振电感L2a的第一端、第二辅助谐振电容C2a的第一端相连接；
所述第一辅助功率开关管S1a的发射极分别与第一辅助功率二极管D1a的阳极、第二辅助功率开关管S1b的集电极、第二辅助功率二极管D1b的阴极和第一辅助谐振电感L1a的第二端相连接；第三辅助功率开关管S2a的集电极分别与第三辅助功率二极管D2a的阴极、第四辅助功率开关管S2b的发射极、第四辅助功率二极管D2b的阳极和第二辅助谐振电感L2a的第二端相连接；
所述第一直流电容Cdc1的负端分别连接第二直流电容Cdc2的正端、第二辅助功率开关管S1b的发射极和第二辅助功率二极管D1b的阳极、第四辅助功率开关管S2b的集电极和第四辅助功率二极管D2b的阴极、以及第一辅助谐振电容C1a的第二端和第二辅助谐振电容C2a的第二端。
具体过程如下：
以调制波过零点和参考电流过零点为分界点进行区域划分，每个工频周期被分为四个区域，不同区域内的开关控制时序不同；
在调制波为正且参考电流为正的区域，第一功率开关管S1和第四功率开关管S4具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第一辅助功率开关管S1a和第三辅助功率开关管S2a具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻先于第一功率开关管S1的开通时刻，关断时刻与第一功率开关管S1的开通时刻一致；第五功率开关管Sf1与第八功率开关管Sf4一直导通；其余功率开关管一直关断；
在调制波为正且参考电流为负的区域，第一功率开关管S1和第四功率开关管S4具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第六功率开关管Sf2与第七功率开关管Sf3具有相同的驱动时序，并按与第一功率开关管S1准互补的方式高频动作，每个开关周期其开通时刻滞后于第一功率开关管S1的关断时刻，其关断时刻先于第一功率开关管S1的开通时刻；第一辅助功率开关管S1b和第三辅助功率开关管S2b具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻与第一功率开关管S1的关断时刻一致，其关断时刻与第六功率开关管Sf2的开通时刻一致；其余功率开关管一直关断；
在调制波为负且参考电流为负的区域，第二功率开关管S2和第三功率开关管S3具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第一辅助功率开关管S1a和第三辅助功率开关管S2a具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻先于第二功率开关管S2的开通时刻，关断时刻与第二功率开关管S2的开通时刻一致；第六功率开关管Sf2与第七功率开关管Sf3一直导通；其余功率开关管一直关断；
在调制波为负且参考电流为正的区域，第二功率开关管S2和第三功率开关管S3具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第五功率开关管Sf1与第八功率开关管Sf4具有相同的驱动时序，并按与第二功率开关管S2准互补的方式高频动作，每个开关周期其开通时刻滞后于第二功率开关管S2的关断时刻，其关断时刻先于第二功率开关管S2的开通时刻；第一辅助功率开关管S1b和第三辅助功率开关管S2b具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻与第二功率开关管S2的关断时刻一致，其关断时刻与第五功率开关管Sf1的开通时刻一致；其余功率开关管一直关断；
有益效果：
本发明通过加入由全控开关、谐振电容和谐振电感构成的辅助谐振网络，配合上述开关控制时序，在并网逆变器在非单位功率因数运行模式下：电网电压与进网电流同向区域可以实现桥臂开关管S1～S4的零电压开通和零电压关断、辅助开关管S1a和S2a的零电流开通、以及续流二极管Df1～Df4的零电压开通和零电压关断；电网电压与进网电流反向区域可以实现续流开关管Sf1～Sf4的零电压开通和零电压关断、辅助开关S1b和S2b的零电流开通、以及功率二极管D1～D4的零电压开通和零电压关断。本发明可以使非隔离并网逆变器在保持高变换效率和恒定共模电压特性的前提下，具备无功输出能力。
附图说明
图1是本发明实施例1，一种可全功率因数运行零电压转换HERIC并网逆变器的主电路示意图，功率开关管采用MOSFET。
图2是本发明实施例1，电网频率刻度驱动逻辑图。
图3是本发明实施例1，非单位功率因数运行模式下同向区域开关频率工作波形。
图4(a)至图4(h)是本发明实施例1同向区域开关周期内的等效工作模态图：其中，图4(a)为模态1[t0,t1]；图4(b)为模态2[t1,t2]；图4(c)为模态3[t2,t3]；图4(d)为模态4[t3,t4]；图4(e)为模态5[t4,t5]；图4(f)为模态6[t5,t6]；图4(g)为模态7[t6,t7]；图4(h)为模态8[t7,t8]。
图5(a)是本发明实施例1同向区域谐振网络的工作波形图；图5(b)是本发明实施例1同向区域桥臂开关管S1和S4的工作波形图；图5(c)是本发明实施例1同向区域辅助开关管S1a和S2a的工作波形图。
图6是本发明实施例1非单位功率因数运行模式下反向区域开关频率工作波形。
图7(a)至图7(h)是本发明实施例1反向区域开关周期内的等效工作模态图：其中，图7(a)为模态1[t0,t1]；图7(b)为模态2[t1,t2]；图7(c)为模态3[t2,t3]；图7(d)为模态4[t3,t4]；图7(e)为模态5[t4,t5]；图7(f)为模态6[t5,t6]；图7(g)为模态7[t6,t7]；图7(h)为模态8[t7,t8]。
图8(a)是本发明实施例1反向区域谐振网络的工作波形图；图8(b)是本发明实施例1反向区域续流开关管Sf2和Sf3的工作波形图；图8(c)是本发明实施例1反向区域辅助开关管S1b和S2b的工作波形图。
图9(a)是逆变器非单位功率因数运行(电流超前电压)的电网电压和进网电流波形；图9(b)是其单位功率因数运行的电网电压和进网电流波形；图9(c)是其非单位功率因数运行(电流滞后电压)的电网电压和进网电流波形。
图10是本发明核心思想应用于H5拓扑得到的电路图。
图11是本发明核心思想应用于H6-Ⅰ拓扑得到的电路图。
图12是本发明核心思想应用于H6-Ⅱ拓扑得到的电路图。
上述附图的主要符号及其含义：Upv——直流输入电源，太阳能电池板的输出电压；Cdc1和Cdc2——直流电容；Si、Sfi(i＝1,2,3,…)——主功率开关管及其驱动信号；Di和Dfi(i＝1,2,3,…)——功率二极管；S1a、S2a、S1b和S2b——辅助功率开关管及其驱动信号；D1a、D2a、D1b和D2b——辅助功率二极管；L1a和L2a——谐振电感；C1a和C2a——谐振电容；L1和L2——滤波电感；C——滤波电容；ug——电网电压；ig——进网电流；
Figure GDA0003192724700000051
具体实施方式
下面结合应用实例对本发明作进一步的阐述。
如图1所示，本发明可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器通过在HERIC拓扑基础上增加辅助谐振网络，实现了逆变器全功率因数运行下4个工作区域内主功率器件开通和关断过程的软化，以缓解硬开关工作时的开关损耗和开关应力等问题。
实施例1：
图1为实施例1的主电路结构，由电容Cdc1、Cdc2构成直流电容支路1；
由第一功率开关管S1和第一功率二极管D1的并联组合、第二功率开关管S2和第二功率二极管D2的并联组合、第三功率开关管S3和第三功率二极管D3的并联组合、第四功率开关管S4和第四功率二极管D4的并联组合构成桥臂开关组2；
由第五功率开关管Sf1和第五功率二极管Df1的并联组合、第六功率开关管Sf2和第六功率二极管Df2的并联组合、第七功率开关管Sf3和第七功率二极管Df3的并联组合、第八功率开关管Sf4和第八功率二极管Df4的并联组合构成续流开关组3；
由第一辅助功率开关管S1a和第一辅助功率二极管D1a的并联组合、第二辅助功率开关管S1b和第二辅助功率二极管D1b的并联组合、第三辅助功率开关管S2a和第三辅助功率二极管D2a的并联组合、第四辅助功率开关管S2b和第四辅助功率二极管D2b的并联组合、第一辅助谐振电容C1a、第一辅助谐振电感L1a、第二辅助谐振电容C2a、第二辅助谐振电感L2a构成谐振网络4；
图2为实施例1的电网频率驱动逻辑，每个工频周期可分为4个区域，不同区域内的开关控制时序不同，具体来说：
调制波为正且参考电流为正的区域Ⅰ，第一功率开关管S1和第四功率开关管S4具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第一辅助功率开关管S1a和第三辅助功率开关管S2a具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻先于第一功率开关管S1的开通时刻，关断时刻与第一功率开关管S1的开通时刻一致；第五功率开关管Sf1与第八功率开关管Sf4一直导通；其余功率开关管一直关断；
调制波为正且参考电流为负的区域Ⅱ，第一功率开关管S1和第四功率开关管S4具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第六功率开关管Sf2与第七功率开关管Sf3具有相同的驱动时序，并按与第一功率开关管S1准互补的方式高频动作，每个开关周期其开通时刻滞后于第一功率开关管S1的关断时刻，其关断时刻先于第一功率开关管S1的开通时刻；第一辅助功率开关管S1b和第三辅助功率开关管S2b具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻与第一功率开关管S1的关断时刻一致，其关断时刻与第六功率开关管Sf2的开通时刻一致；其余功率开关管一直关断；
调制波为负且参考电流为负的区域Ⅲ，第二功率开关管S2和第三功率开关管S3具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第一辅助功率开关管S1a和第三辅助功率开关管S2a具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻先于第二功率开关管S2的开通时刻，关断时刻与第二功率开关管S2的开通时刻一致；第六功率开关管Sf2与第七功率开关管Sf3一直导通；其余功率开关管一直关断；
调制波为负且参考电流为正的区域Ⅳ，第二功率开关管S2和第三功率开关管S3具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第五功率开关管Sf1与第八功率开关管Sf4具有相同的驱动时序，并按与第二功率开关管S2准互补的方式高频动作，每个开关周期其开通时刻滞后于第二功率开关管S2的关断时刻，其关断时刻先于第二功率开关管S2的开通时刻；第一辅助功率开关管S1b和第三辅助功率开关管S2b具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻与第二功率开关管S2的关断时刻一致，其关断时刻与第五功率开关管Sf1的开通时刻一致；其余功率开关管一直关断；
在图2所示的驱动逻辑下，同向区域Ⅰ内并网逆变器开关周期的等效工作模态图如图4所示；反向区域Ⅱ内并网逆变器开关周期的等效工作模态图如图7所示。
实施例1的一个具体实例如下：电池板电压Upv＝400V、电网电压ug＝220VRMS、电网频率fg＝50Hz、额定功率PN＝1kW、直流母线电容Cdc1＝Cdc2＝470μF；滤波电感L1＝L2＝0.5mH；滤波电容C＝4.7μF；电池板对地寄生电容Cpv1＝Cpv2＝0.15μF；开关频率f＝100kHz、谐振参数Lr＝10μH、Cr＝5nF。
上述具体实例下，图5(a)为逆变器工作在同向区域时谐振网络的工作波形图；图5(b)为同向区域桥臂开关管S1和S4的工作波形图；图5(c)为同向区域辅助开关管S1a和S2a的工作波形图。
图8(a)为逆变器工作在反向区域时谐振网络的工作波形图；图8(b)为反向区域续流开关管Sf2和Sf3的工作波形图；图8(c)为反向区域辅助开关管S1b和S2b的工作波形图。
图5中的仿真波形均与图3中的理论工作波形一致，说明本发明实现了同向区域桥臂开关管S1～S4的零电压开通和零电压关断、以及辅助开关管S1a和S2a的零电流开通。
图8中的仿真波形均与图6中的理论工作波形一致，说明本发明实现了反向区域续流开关管Sf1～Sf4的零电压开通和零电压关断、以及辅助开关管S1b和S2b的零电流开通。
图9是本发明实施例一中并网逆变器在不同功率因数下的稳态工作波形，说明本发明使光伏并网逆变器具有全功率因数运行能力。
实施例2
图10是本发明应用于H5拓扑得到的电路结构图。其中，桥臂开关组由S5和D5的并联组合、S2和D2的并联组合以及S4和D4的并联组合构成；续流开关组由S1和D1的并联组合、S3和D3的并联组合、Sf2和Df2的并联组合以及Sf4和Df4的并联组合构成；辅助谐振网络由S1a和D1a的并联组合、S1b和D1b的并联组合、S2a和D2a的并联组合、S2b和D2b的并联组合、辅助谐振电容C1a和C2a、以及辅助谐振电感L1a和L2a构成。
实施例3
图11是本发明应用于H6-Ⅰ拓扑得到的电路结构图。其中，桥臂开关组由S5和D5的并联组合、S6和D6的并联组合构成；续流开关组由S1和D1的并联组合、S2和D2的并联组合、S3和D3的并联组合、S4和D4的并联组合构成；辅助谐振网络由S1a和D1a的并联组合、S1b和D1b的并联组合、S2a和D2a的并联组合、S2b和D2b的并联组合、辅助谐振电容C1a和C2a、以及辅助谐振电感L1a和L2a构成。
实施例4
图12是本发明应用于H6-Ⅱ拓扑得到的电路结构图。其中，桥臂开关组由S1和D1的并联组合、S2和D2的并联组合、S3和D3的并联组合、S4和D4的并联组合构成；续流开关组由Sf1和Df1的并联组合、Sf2和Df2的并联组合、Sf3和Df3的并联组合、Sf4和Df4的并联组合、S5和D5的并联组合、S6和D6的并联组合构成；辅助谐振网络由S1a和D1a的并联组合、S1b和D1b的并联组合、S2a和D2a的并联组合、S2b和D2b的并联组合、辅助谐振电容C1a和C2a、以及辅助谐振电感L1a和L2a构成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器的开关控制方法，其特征在于，基于可全功率因数运行零电压转换非隔离并网逆变器，包括直流电容支路(1)、桥臂开关组(2)、续流开关组(3)和辅助谐振网络(4)；
所述的直流电容支路(1)由第一直流电容(Cdc1)和第二直流电容(Cdc2)组成；
所述的桥臂开关组(2)由第一功率开关管(S1)和第一功率二极管(D1)的并联组合、第二功率开关管(S2)和第二功率二极管(D2)的并联组合、第三功率开关管(S3)和第三功率二极管(D3)的并联组合及第四功率开关管(S4)和第四功率二极管(D4)的并联组合构成；
所述的续流开关组(3)由第五功率开关管(Sf1)和第五功率二极管(Df1)的并联组合、第六功率开关管(Sf2)和第六功率二极管(Df2)的并联组合、第七功率开关管(Sf3)和第七功率二极管(Df3)的并联组合及第八功率开关管(Sf4)和第八功率二极管(Df4)的并联组合构成；
所述的辅助谐振网络(4)由第一辅助功率开关管(S1a)和第一辅助功率二极管(D1a)的并联组合、第二辅助功率开关管(S1b)和第二辅助功率二极管(D1b)的并联组合、第三辅助功率开关管(S2a)和第三辅助功率二极管(D2a)的并联组合、第四辅助功率开关管(S2b)和第四辅助功率二极管(D2b)的并联组合、第一辅助谐振电容(C1a)、第一辅助谐振电感(L1a)、第二辅助谐振电容(C2a)、第二辅助谐振电感(L2a)构成；
所述第一功率开关管(S1)、第二功率开关管(S2)、第三功率开关管(S3)、第四功率开关管(S4)、第五功率开关管(Sf1)、第六功率开关管(Sf2)、第七功率开关管(Sf3)、第八功率开关管(Sf4)、第一辅助功率开关管(S1a)、第二辅助功率开关管(S1b)、第三辅助功率开关管(S2a)、第四辅助功率开关管(S2b)为全控型器件；
所述第一直流电容(Cdc1)的正端分别连接太阳能电池正输出端、第一功率开关管(S1)和第三功率开关管(S3)的集电极、第一功率二极管(D1)和第三功率二极管(D3)的阴极、以及第一辅助功率开关管(S1a)的集电极和第一辅助功率二极管(D1a)的阴极；第二直流电容(Cdc2)的负端分别连接太阳能电池负输出端、第二功率开关管(S2)和第四功率开关管(S4)的发射极、第二功率二极管(D2)和第四功率二极管(D4)的阳极、以及第二辅助功率开关管(S2a)的发射极和第二辅助功率二极管(D2a)的阳极；
所述第一功率开关管(S1)的发射极分别与第一功率二极管(D1)的阳极、第二功率开关管(S2)的集电极、第二功率二极管(D2)的阴极、第五功率开关管(Sf1)的发射极、第五功率二极管(Df1)的阳极、第六功率开关管(Sf2)的集电极、第六功率二极管(Df2)的阴极相连接，以及连接第一进网滤波电感(L1)的一端；第三功率开关管(S3)的发射极分别与第三功率二极管(D3)的阳极、第四功率开关管(S4)的集电极、第四功率二极管(D4)的阴极、第七功率开关管(Sf3)的发射极、第七功率二极管(Df3)的阳极、第八功率开关管(Sf4)的集电极、第八功率二极管(Df4)的阴极相连接，以及连接第二进网滤波电感(L2)的一端；
所述第五功率开关管(Sf1)的集电极分别与第五功率二极管(Df1)的阴极、第七功率开关管(Sf3)的集电极、第七功率二极管(Df3)的阴极、以及第一辅助谐振电感(L1a)的第一端、第一辅助谐振电容(C1a)的第一端相连接；第六功率开关管(Sf2)的发射极分别与第六功率二极管(Df2)的阳极、第八功率开关管(Sf4)的发射极、第八功率二极管(Df4)的阳极、以及第二辅助谐振电感(L2a)的第一端、第二辅助谐振电容(C2a)的第一端相连接；
所述第一辅助功率开关管(S1a)的发射极分别与第一辅助功率二极管(D1a)的阳极、第二辅助功率开关管(S1b)的集电极、第二辅助功率二极管(D1b)的阴极和第一辅助谐振电感(L1a)的第二端相连接；第三辅助功率开关管(S2a)的集电极分别与第三辅助功率二极管(D2a)的阴极、第四辅助功率开关管(S2b)的发射极、第四辅助功率二极管(D2b)的阳极和第二辅助谐振电感(L2a)的第二端相连接；
所述第一直流电容(Cdc1)的负端分别连接第二直流电容(Cdc2)的正端、第二辅助功率开关管(S1b)的发射极和第二辅助功率二极管(D1b)的阳极、第四辅助功率开关管(S2b)的集电极和第四辅助功率二极管(D2b)的阴极、以及第一辅助谐振电容(C1a)的第二端和第二辅助谐振电容(C2a)的第二端；
具体过程如下：
以调制波过零点和参考电流过零点为分界点进行区域划分，每个工频周期被分为四个区域，不同区域内的开关控制时序不同；
在调制波为正且参考电流为正的区域，第一功率开关管(S1)和第四功率开关管(S4)具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第一辅助功率开关管(S1a)和第三辅助功率开关管(S2a)具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻先于第一功率开关管(S1)的开通时刻，关断时刻与第一功率开关管(S1)的开通时刻一致；第五功率开关管(Sf1)与第八功率开关管(Sf4)一直导通；其余功率开关管一直关断；
在调制波为正且参考电流为负的区域，第一功率开关管(S1)和第四功率开关管(S4)具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第六功率开关管(Sf2)与第七功率开关管(Sf3)具有相同的驱动时序，并按与第一功率开关管(S1)准互补的方式高频动作，每个开关周期其开通时刻滞后于第一功率开关管(S1)的关断时刻，其关断时刻先于第一功率开关管(S1)的开通时刻；第一辅助功率开关管(S1b)和第三辅助功率开关管(S2b)具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻与第一功率开关管(S1)的关断时刻一致，其关断时刻与第六功率开关管(Sf2)的开通时刻一致；其余功率开关管一直关断；
在调制波为负且参考电流为负的区域，第二功率开关管(S2)和第三功率开关管(S3)具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第一辅助功率开关管(S1a)和第三辅助功率开关管(S2a)具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻先于第二功率开关管(S2)的开通时刻，关断时刻与第二功率开关管(S2)的开通时刻一致；第六功率开关管(Sf2)与第七功率开关管(Sf3)一直导通；其余功率开关管一直关断；
在调制波为负且参考电流为正的区域，第二功率开关管(S2)和第三功率开关管(S3)具有相同的驱动时序，并按SPWM方式高频动作；第五功率开关管(Sf1)与第八功率开关管(Sf4)具有相同的驱动时序，并按与第二功率开关管(S2)准互补的方式高频动作，每个开关周期其开通时刻滞后于第二功率开关管(S2)的关断时刻，其关断时刻先于第二功率开关管(S2)的开通时刻；第一辅助功率开关管(S1b)和第三辅助功率开关管(S2b)具有相同的驱动时序，每个开关周期其开通时刻与第二功率开关管(S2)的关断时刻一致，其关断时刻与第五功率开关管(Sf1)的开通时刻一致；其余功率开关管一直关断。
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